Circuitos com Diodo Zener
Os diodos zener são utilizados nos mais diversos circuitos eletrônicos, dos quais pode-se destacar: Regulação de Tensão DC, Proteção de Circuitos e Supressão de Faíscas. Todos esse circuitos utilizam a capacidade de condução reversa e o fato do do diodo zener fixar uma tensão entre seus terminais, quando estes está adequadamente polarizado.
Regulação de Tensão DC utilizando Zener
No circuito da Figura 1 o diodo zener é utilizado para regular a tensão sobre Rc, o resistor R limita a corrente Iz. Para verificar ao diodo mais adequada a aplicação desejada visite a Tabela de Diodo Zener
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| Figura 1 - Circuito de Regulação DC |
O circuito da Figura 2 mostra a utilização do diodo zener na proteção de circuito. Esse circuito evita que a carga seja submetida a tensões maiores de Vz, quando a tensão de entrada for igual ou maior que a tensão zener, o diodo D começa a conduzir reversamente, a corrente Iz é limitada pelo resistor de proteção, o fusível deve ser projetado para abrir quando Iz for atingida. Esse circuito é interessante para desligar a carga da fonte em caso de sobretensão.
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| Figura 2 - Circuito de proteção contra sobre tensão |
O circuito da Figura 3 ilustra uma maneira de proteger equipamentos de medição ou circuitos, o funcionamento do circuito é semelhante ao da Figura 2, a tensão sobre o circuito/equipamento de medição não passa de Vz (tensão do diodo zener), porém dessa vez a ausência de fusível impossibilita que o dispositivo seja desligado da fonte, por isso esse circuito é indicado em situações onde o sobretensão tenha uma valor máximo conhecido ou previsível, de tal forma que não ultrapasse a máxima potência que o Diodo Zener possa dissipar.
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| Figura 3 - Circuito de proteção contra sobre tensão |
Os circuitos da Figura 4 são supressores de faíscas, em muitas aplicações eletrônica há a necessidade de se trabalhar com cargas indutivas (Relés, Solenoides...). A indutância desses dispositivos produz o aparecimento de altas tensões nos terminas das chaves e dos circuitos de comutação, isso podem provocar o aparecimento de faíscas ou tensões destrutivas. No circuito da Figura 4 (a) tem-se uma topologia que permite trabalhar com alimentação DC, o resistor em sério com o diodo zener forma uma malha de supressão de faíscas ou sobretensões, o objetivo desse circuito é proteger o interruptor, mas poderia ser qualquer outro circuito de comutação. No projeto deve-se utilizar um diodo zener com tensão superior ao valor da alimentação, por sua vez o resistor tem a função de impedir que a corrente Iz não ultrapasse os limites de dissipação de potência do diodo escolhido. Deve-se também tomar cuidado para que o valor de tensão visto pela circuito comutação/interruptor não ultrapasse seu valor máximo (Vmax), logo (RzIz+Vz)
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| Figura 4 - Circuito de para supressão de faíscas: (a) circuitos C.C. e (b) circuitos C.A. |
Figura 4 (b) mostra a topologia que deve ser empregada quando deseja-se proteger interruptores/circuito de comutação que trabalham em AC, nesse caso há a adição de um diodo zener em anti-paralelo com o circuito da Figura (a), esse diodo é responsável pela proteção no semiciclo negativo.
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